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申请/专利权人：国能信控互联技术(河北)有限公司;国能信控技术股份有限公司

摘要：本申请公开了一种风电变桨用超级电容接反保护装置及方法，该装置包括用于超级电容模组电压采集的高电压采集单元和低电压采集单元、用于隔离低电压采集单元和超级电容模组的继电器单元、用于系统控制的微控制器单元、用于输出超级电容接线状态的超级电容接线状态输出单元、用于能量输入的电源输入单元以及用于超级电容模组充电的充电单元。本申请通过检测超级电容模组的超级电容电压，判断超级电容是否接反，并输出超级电容接线状态到充电单元，以通知充电单元是否可以对超级电容模组充电，以实现对超级电容接反状态的保护。本申请检测精度高，适用范围宽，即使超级电容长期存放，也能检测出超级电容是否接反，系统也能得到保护。

主权项：1.风电变桨用超级电容接反保护装置，包括超级电容模组20、电源输入单元80以及充电单元60；其特征在于，所述保护装置还包括继电器单元30、高电压采集单元10、低电压采集单元40、微控制器单元50、超级电容接线状态输出单元70；所述电源输入单元80通过充电单元60与超级电容模块两端相连；所述高电压采集单元10连接超级电容模组20的两端，将超级电容模组20两端的电压采集信号传输至微控制器单元50的信号输入端；所述高电压采集单元10采集电压的设定范围为0-450V；所述高电压采集单元10在超级电容电压的绝对值大于等于所设定阈值Vr时采集超级电容模组20的电容电压；低电压采集单元40在电容电压的绝对值小于所设定阈值Vr时采集超级电容模组20的电容电压；继电器单元30隔离低电压采集单元40和超级电容模组20；所述高电压采集单元10包括分压电阻、隔离放大器9、差分信号转单端信号单元13和加法单元11；高电压采集单元10的第一输入端和第二输入端分别连接超级电容模组20的第一输出端和第二输出端，第一输入端连接第一分压电阻R103，第二输入端连接第五分压电阻R89，第一分压电阻R103、第二分压电阻R95、第三分压电阻R176、第四分压电阻R80、第五分压电阻R89依次串联，第三分压电阻R176两端并联第一电容C133后电阻两端分别连接隔离放大器9的差分输入端VIN+和VIN-，隔离放大器9的输出端连接差分信号转单端信号单元13，差分信号转单端信号单元13以隔离放大器9输出的差分信号VOUT+和VOUT-作为输入，以单端信号作为输出，加法单元11以单端信号作为输入，以正信号作为输出；超级电容模组20的输出电压经过高电压采集单元10的分压电阻的分压采集后输入到隔离放大器9，隔离放大器9输出的差分信号经过差分信号转单端信号单元13转换成单端信号，再经过加法单元11转换为正的信号输入到微控制器单元50；所述低电压采集单元40通过继电器单元30连接至超级电容模组20的两端，微控制器单元50的输出控制端控制继电器单元30的关断与闭合，当超级电容模组20两端电压低于设定阈值时，由微控制器单元50控制继电器单元30闭合，通过低电压采集单元40采集超级电容模组20两端电压值，并将电压采集信号传输至微控制器单元50的信号输入端；低电压采集单元40的第一输入端串联第六分压电阻R117后连接精密放大器12的差分输入端IN-，其中第六分压电阻R117串联第七分压电阻R102，第七分压电阻R102两端并联第二电容C100；电压采集单元的第二输入端串联第九分压电阻R90后连接精密放大器12的差分输入端IN+，其中第九分压电阻R90串联第十分压电阻R83，第十分压电阻R83两端并联第三电容C93；精密放大器12的倍数放大引脚RG1和倍数放大引脚RG2接放大电阻R91，以设置放大倍数；精密放大器12以第九分压电阻R90、第十分压电阻R83、第七分压电阻R102、第六分压电阻R117的分压采集后的超级电容模组20的输出电压作为输入，以放大后的电压信号作为输出，精密放大器12的输出端串联滤波电阻R85后连接加法单元11的输入端，其中滤波电阻R85串联滤波电容C95，滤波电阻R85和滤波电容C95对精密放大器12输出的电压信号进行滤波；加法单元11以滤波后的电压信号作为输入，以正信号作为输出；所述微控制器单元50通过超级电容模组20两端电压值判断超级电容的接线状态，并将接线状态输出到超级电容接线状态输出单元70，所述超级电容接线状态输出单元70与充电单元60的控制端相连，根据超级电容模组20的接线状态控制充电单元60对超级电容模组20的充电。

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